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数控锯床

补充:0  浏览:6617  发布时间:2011-10-18
  锯床以圆锯片、锯带或锯条等为刀具,锯切金属圆料、方料、管料和型材等的机床。锯床的加工精度一般都不很高,多用于备料车间切断各种棒料、管料等型材。由主动轮和从动轮带动锯条运转,锯条断料方向由导轨控制架控制。通过调整自转轴承将带锯条调正调直经过扫削器将锯削扫掉。由液压油缸活塞杆支撑导轨控制架下落进锯断料,带锯床上装有手动或液压油缸夹料锁紧机构,以及液压操作阀开关等。
  锯床 科技名词定义   
  中文名称:   
  锯床   
  英文名称:   
  sawing machine   
  定义:   
  用圆锯片或锯条等将材料锯断或加工成所需形状的机床。   
  所属学科:   
机械工程(一级学科) ;切削加工工艺与设备(二级学科) ;金属切削机床-各种金属切削机床(三级学科)
  机械分类
  圆锯床   
  圆锯片作旋转的切削运动,同时随锯刀箱作进给运动  
圆锯床按锯片进给方向又分为卧式(水平进给)、立式(垂直进给)和摆式(绕一支点摆动进给)3种。此外还有各种专用圆锯床,如用于切割大型铸件浇冒口的摇头锯床;用于钢轨锯切和钻孔的锯钻联合机床。   
  带锯床   
  环形锯带张紧在两个锯轮上,并由锯轮驱动锯带进行切割。带锯床主要有立式和卧式两种。立式带锯床的锯架垂直设置,切割时工件移动,用以切割板料和成形零件的曲线轮廓,还可把锯带换成锉链或砂带,进行修锉或打磨。卧式带锯床的锯架水平或倾斜布置,沿垂直方向或绕一支点摆动的方向进给,锯带一般扭转40°,以保持锯齿与工件垂直。卧式又分为剪刀式、双立柱、单立柱式带锯床;根据使用情况分为手动型(经济型手动送料手动切割物料)、自动型;根据使用控制器的自动化程序可分为手动型(半自动手动送料)全自动型(自动送料自动切割);根据切割角度要求分为角度锯床(能锯切角度90度45度)无角度即90度垂直切割。   
  弓锯床   
  装有锯条的锯弓作往复运动,以锯架绕一支点摆动的方式进给,机床结构简单,体积小,但效率较低。弓锯床锯条的运动轨迹有直线和弧线两种。弧线运动时锯弓绕一支点摆动一小角度,每个锯齿的切入量较大,排屑容易,效率较高,新式弓锯床大多采用这种方式。
  机械结构
  锯床主要部件有底坐;床身、立柱;锯梁和传动机构;导向装置;工件夹紧;张紧装置;送料架;液压传动系统;电气控制系统;润滑及冷却系统;   
  底座   
  底座为钢板焊接而成的箱形结构,床身、立柱固定其上,   
  底座内腔有较大空间,前左侧为电气按钮控制箱,右侧为电气配电板箱,中间由钢板焊成的液压油箱,腔内装有液压泵站,液压管路,右侧为冷却切削液箱及水泵,底四角有地脚螺栓孔。   
  床身   
  床身为铸铁件,固定在底座上,立柱由一大小圆柱组成,大圆立柱作为锯架动的导轨,是用以支撑锯梁上下升降运动,并保证精确的导向,小圆柱起辅助作用,从而保证锯条的正常切削。中间为夹料虎钳和手动送料机构,虎钳前方连接有承接成品件的工作台,左侧的夹紧装置为夹紧丝杆穿过液压夹紧油缸杆内孔,转动手轮或按动按钮,使左钳口左右运动。   
  锯梁和传动机构   
  由厚钢板切割成形焊接而成,具有较强的刚性,其右后侧固定有蜗轮箱,箱内的蜗轮与锯梁上面的主动轮固接,二者同步旋转,左侧为被动轮和锯条张紧位置。锯条的回转运动由主电机、皮带轮、蜗轮付经两级变速将驱动为传递到主动轮,再由主动轮、锯条驱动被动轮来实现的,锯条运转速度共三档。   锯条导向装置   
安装在锯梁支板的导向装置由左、右导向臂与导向头组成,左、右导向臂都可沿燕尾榫移动(或右导向臂固定在立柱套上),调整两导向臂间距离比工件尺寸宽40mm左右。导向装置用于改变锯条的安装角,使锯条与工作台垂直,为保证锯条的切削精度,减少振动,在左右导向臂各装有一组导向轮(滚动轴承)和耐磨的导向块,锯条背部也有耐磨合金的导向块。   
  夹紧机构   
  右虎钳固定在床身上,夹紧丝杆穿过液压夹紧油缸内孔, 由丝杆连接左虎钳沿导轨左右移动,当左虎钳距离工件10-30MM时连接。手按控制面板的钳紧或钳松按钳,使工件夹紧或松开。   
  张紧装置   
  张紧装置是由滑板座、滑板、丝杆等组成,当要将锯条张紧时,用扭力扳手按顺时针方向旋转可张紧锯条,处于工作状态。如锯床处于长时间停机状态,扭力扳手向逆时针方向旋转锯条松开,松开锯条后可更换新锯条。   
  工作原理   
  液压传动系统由泵、阀、油缸、油箱、管路等元辅件组成的液压回路,在电气控制下完成锯梁的升降,工件的夹紧。通过调速阀可实行进给速度的无级调速,达到对不同材质工件的锯切需要。电气控制系统由电气箱、控制箱、接线盒、行程开关、电磁铁等组成的控制回路,用来控制锯条的回转、锯梁的升降、工件的夹紧等,使之按一定的工作程序来实现正常切削循环。   
  润滑系统开车前必须按机床润滑部位(钢丝刷轴、蜗轮箱、主动轴承座、蜗杆轴承、升降油缸上下轴、活动虎钳滑动面夹紧丝杆)要求加油。蜗轮箱内的蜗轮、蜗杆采用30号机油油浴润滑,由蜗轮箱上部的油塞孔注入,箱仙面备有油标,当锯梁位于最低位置时,油面应位于油标的上、下限之间。试用一个月后应换油,以后每隔3-6个月换油1次,蜗轮箱下部设有放油塞。   
  锯条传动安装在蜗轮箱上的电动机通过皮带轮,三角胶带驱动蜗轮箱内的蜗杆和蜗轮,带动主动轮旋转,再驱动绕在主动\被动轮缘上的锯条进行切削回转运动。锯条进给运动由升降油缸和调速阀组成的液压循环系统,控制锯梁下降速度从而控制锯条的进给(无级调速)运动。锯刷旋转在锯条出屑的地方,并随着锯条走锯的方向旋转,并由冷却泵供冷却液清洗,清除锯齿上的切屑。冷却液在底座的右侧冷却切削液箱里,由水泵直接驱动供冷却液。   
按  紧停(停止)按钮,顺时针方向旋转,油泵电机工作,齿轮泵工作,油液经过滤网进入管路,调节溢流阀使系统工作压力达要求。反之按钮向内压,所有电机停止工作。工件夹紧按钳紧按钮,电磁阀工作,液压油进入夹油缸左边,右边液压油回油箱,左钳向工件夹紧。   
  锯梁下降按工作按钳,液压油通过电磁阀进入升降油缸有杆腔;无杆腔液压油通过电磁阀,单向调速阀回油箱。锯梁快降按下降按钮,液压通过电磁阀工作,油进入升降油缸有杆腔,无杆腔油通过电磁阀回油箱。锯梁上升按上升按钮,液压油通过电磁阀进入升降油缸的无杆腔;有杆腔油经过电磁阀回油箱。工件松开按钳松按钮,液压油通过电磁阀进入夹紧油缸右边;左边液压油能过电磁阀回油箱,左钳口向左运动工件松开。   
系  统的模拟输入输出模块,使锯削过程的监控具有广泛的意义,如:锯床只要增加锯条变形的反馈,即可对锯削速度进行自适应调整。增加伺服阀,即可对锯削过程的速度和位置控制进行优化。系统的管理功能使材料和工件的管理更方便。系统的中文界面和实时的图形状态显示,使操作更友好更直观。由于系统采用标准PC,使锯削的网络化管理更便捷。
  数控改造
  普通带锯床的改造   
  锯削下料长度通过调节标尺14与返回到位开关的相对位置来实现,下料数量由计数器实现,各动作的完成由到位开关检测。锯削速度由调压阀调整供油压力进行控制。各动作的逻辑关系由继电器完成,驱动由动力油缸完成,控制由电磁阀完成。   
  对于普通带锯床而言,由于压力的变化,液压油温度的变化以及电磁阀和继电器的滞后都影响锯削送料的精度,因此下料精度差,批量下料的一致性也不好。此外,在改变普通带锯床下料长度时,由于需调整送料长度标尺,操作也比较繁琐。   
  由于锯削的材料、锯条性能的差异,最好对锯条的速度和锯削速度能实时自动调整。比如,当锯条弯曲达到系统的一定阀域值时,系统就降低速度自适应或关闭进给。这需要在原有普通带锯床的基础作较大的改动,如:改变原有的液压单元,增加锯条弯曲监控器等。在原普通锯床上装配光栅尺进行位置测量,原液压系统不变。控制系统软件安全功能设计,包括料仓、储料管理检索、锯件分类管理、锯条弯曲监控、材料压紧、锯条速度、锯削进给速度的自适应控制等。为了能同时满足不改变原液压系统的要求,系统增加了基于普通电磁阀的位置控制模块。   
  系统控制改造   
  伺服系统的闭环位置控制是比较容易的。普通电磁阀只有“通”、“断”两种状态,并且具有电磁机械滞后。液压油的温度及压力变化影响到送料滑台的定位,因此采用传统的控制理论进行处理比较困难。为使到达目标位置前关闭送料油缸液压进给,使送料油缸停止时刚好在目标位置,是问题的关键。   系统伺服位置控制模块采用采样插补和预见控制相结合的位置控制(具体控制略)。而普通电磁阀油缸的位置控制模块采用学习、预见控制,通过系统经验值和当前状态,决定关闭送料油缸的位置,使送料油缸停止时刚好达到目标位置。由于电磁机械滞后及运动惯性,通过“通”“断”控制送料滑台移动0.1mm几乎不可能的。为了保证最小送料长度及送料精度,后钳使送料滑台后退到到LK位置,然后向前移动到预测位置LT关闭送料电磁阀。当送料油缸运动停止时后钳夹紧。后钳夹紧到位时前钳松开,前钳松开到位时开始送料。送料到位后前钳夹。前钳夹紧到位时后钳松开。后钳松到位后开始后退,为下一次送料作准备。虽然系统定位多移动了距离2X(LK-L),但整个过程与锯削过程并列进行。在送料长度小于最大一次送料长度时不影响效率。   
  机械维修   
  新购的一台GL7132卧式半自动弓锯床,空载试机一切正常。加载试锯,锯片切入棒料时工进慢了下来,似进非进,弓锯长时间停留在一个位置上。怀疑油不足,于是注油至满溢出来,重试结果依旧。后又怀疑油不净、管路不畅,将电磁阀等液压件全都拆下清洗一遍,装好重试,故障依然。   
分析锯床液压原理图。液压系统可实现三个功能:锯弓快速退起、锯弓快速驱进、配合锯弓的直线往复运动,可以实现锯弓的进给运动(进刀和抬刀运动)。   
  通过分析,加上之前的两次错误处理,断定不能进刀的原因出现在进给油缸上。于是将进给油缸拆下检修。在油缸下腔装上半腔油,把活塞压入缸内,并慢慢加压,活塞杆中间的孔喷油,表明正常,将该孔用手加力堵住,继续压活塞向缸底运动,发现活塞杆处的两个单向阀之一少许冒油,一会儿多,一会儿少,压力越大,油冒得越多,表明工进时油缸上下腔串通,压差趋于或等于零,当然就不能正常进刀了。   
  拆下冒油的那个单向阀,发现多装了一个直径3mm的小钢球。去掉小钢球后,清洗油缸重新装好,开动弓锯锯切,一切正常。   
  锯床是较简单的机床,用户不会要求自己的锯床具有加工中心的功能。计算机控制的锯床不只为用户提高了锯削的效率和质量,更重要的是计算机的网络功能,会使锯削与CIMS的其余环节联系更紧密,管理更方便。
  锯床国家标准
GB 16454-1996 锯床--安全防护技术要求   
GB 16454-1996 锯床 安全防护技术要求   
GB 6477.13-1986 金属切削机床术语--锯床   
GB/T 6477.13-1986 金属切削机床术语 锯床   
JB/T 4318.1-2002 卧式带锯床 第1部分:系列型谱   
JB/T 4318.2-2002 卧式带锯床 第2部分:参数   
JB/T 4318.3-2002 卧式带锯床 第3部分:精度检验   
JB/T 4318.4-2002 卧式带锯床 第4部分:技术条件   
JB/T 9930.1-2002 立式带锯床 第1部分:参数   
JB/T 9930.2-2002 立式带锯床 第2部分:系列型谱   
JB/T 9930.3-2002 立式带锯床 第3部分:精度检验   
JB/T 9930.4-2002 立式带锯床 第4部分:技术条件   
JB/T 3364.1-1999 卧式圆锯床.参数   
JB/T 3364.2-1999 卧式圆锯床.精度检验   
JB/T 3364.3-1999 卧式圆锯床.技术条件   
JB/T 3866.1-1999 圆锯床.系列型谱   
JB/T 3866.2-1999 圆锯床.主轴端部连接尺寸   
JB/T 9930.1-1999 立式带锯床参数   
JB/T 9930.2-1999 立式带锯床系列型谱   
JB/T 9930.3-1999 立式带锯床精度检验   
JB/T 9930.4-1999 立式带锯床技术条件   
JB/T 9931.1-1999 卧式弓锯床参数   
JB/T 9931.2-1999 卧式弓锯床系列型谱   
JB/T 9931.3-1999 卧式弓锯床精度检验   
JB/T 9931.4-1999 卧式弓锯床技术条件   
JB/T 9932.1-1999 卧式弓锯床参数   
JB/T 9932.2-1999 可倾立式带锯床系列型谱   
JB/T 9932.3-1999 可倾立式带锯床精度检验   
JB/T 9932.4-1999 可倾立式带锯床技术条件
SAJ变频器在数控锯床的应用特点
1、低频力矩大、输出平稳   
2、高性能矢量控制   
3、转矩动态响应快、稳速精度高   
4、减速停车速度快   
5、抗干扰能力强   
SAJ S350高性能矢量变频器   
S350系列是新一代高性能矢量变频器,有如下特点:   
■采用最新高速电机控制专用芯片DSP,确保矢量控制快速响应   
■硬件电路模块化设计,确保电路稳定高效运行   
■外观设计结合欧洲汽车设计理念,线条流畅,外形美观   
■结构采用独立风道设计,风扇可自由拆卸,散热性好   
■无PG矢量控制、有PG矢量控制、转矩控制、V/F控制均可选择   
■强大的输入输出多功能可编程端子,调速脉冲输入,两路模拟量输出   
■独特的“挖土机”自适应控制特性,对运行期间电机转矩上限自动限制,有效抑制过流频繁跳闸  ■宽电压输入,输出电压自动稳压(AVR),瞬间掉电不停机,适应能力更强   
■内置先进的 PID 算法 ,响应快、适应性强、调试简单 ; 16 段速控制,简易PLC 实现定时、定速、定向等多功能逻辑控制,多种灵活的控制方   式以满足各种不同复杂工况要求   
■内置国际标准的 MODBUS RTU ASCII 通讯协议,用户可通过PC/PLC控制上位机等实现变频器485通讯组网集中控制

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